JP2000071154A - 研磨工具の製作方法 - Google Patents

研磨工具の製作方法

Info

Publication number
JP2000071154A
JP2000071154A JP10259378A JP25937898A JP2000071154A JP 2000071154 A JP2000071154 A JP 2000071154A JP 10259378 A JP10259378 A JP 10259378A JP 25937898 A JP25937898 A JP 25937898A JP 2000071154 A JP2000071154 A JP 2000071154A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tool
polishing
curvature
radius
sheet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10259378A
Other languages
English (en)
Inventor
Shuji Numao
修二 沼生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP10259378A priority Critical patent/JP2000071154A/ja
Publication of JP2000071154A publication Critical patent/JP2000071154A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工具基体の曲率半径を設定しかつ研磨シート
を工具基体に貼り付ける際の押圧力を適宜設定すること
により、研磨加工時に安定した曲率半径を得ることがで
きる研磨工具の製作方法を提供する。 【解決手段】 被加工物を形成するための曲率半径Rと
工具基体1の曲率半径rの差が使用する研磨シート2の
厚さtよりも小さくなるように工具基体1の曲率半径r
を設定し、研磨シート2を工具基体1に適宜設定した押
圧力(40〜60kgf/cm2 )をもって貼り付け、
そして、この研磨シート2を所定量削り取って研磨工具
を製作し、被加工物の球面に当接する工具球面の中心P
を基準としてできる異なった距離にある各輪帯上におけ
る研磨シートの厚さt01、t02、t03……を均等にす
る。このような製作された研磨工具を用いることによ
り、球面レンズ等の被加工物の曲率半径を安定して生産
することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学機器等に用い
られる球面レンズの生産に使用する研磨工具の製造方法
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】カメラ、ビデオカメラ等の光学機器に用
いられる球面レンズの生産に使用される従来の研磨工具
は、図7の(a)に例示するように構成されており、特
に、凹形状の球面を有する球面レンズを加工する凸形状
の研磨工具を例にとって説明すると、工具基体101に
発泡ポリウレタン製の研磨シート102をビニール系あ
るいはエポキシ系等の接着剤により貼り付けて使用して
いる。そして、研磨工具の曲率半径が被加工物である球
面レンズの曲率半径と同一に製作されており、工具基体
101の曲率半径rxは、単純に被加工物の曲率半径R
xから研磨シート102の厚さを減算して設定されてい
た(なお、工具形状が凹の場合は研磨シートの厚さを加
算して設定する)。
【0003】このように製作される従来の研磨工具にお
いては、研磨工具の断面形状は、図7の(b)に拡大し
て図示するようになっており、被加工物であるレンズ球
面と当接する工具球面の中心Pxを基準としてできる異
なった距離にある各輪帯上において任意の位置の研磨シ
ート102の厚さtx1、tx2、tx3を比較すると、tx1
<tx2<tx3の関係になっており、同一の厚さとなって
いない。
【0004】また、研磨シート102を工具基体101
に貼り付ける場合の押圧は、エアシリンダー等を使用し
た加圧工具によりプレスして球面形状を創成している
が、その時の押圧は任意に行なわれており、特に規定さ
れていない。
【0005】そして、このように成形され出来あがった
研磨工具をダイヤモンド砥粒の入った工具等によりレン
ズ球面に当接する研磨シート面を数十μm削りとって曲
率半径を創成して研磨工具として使用していた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述のよう
に製作された従来の研磨工具を用いて被加工物である球
面レンズを研磨加工する時、被加工物の曲率半径の加工
数に対する変化は、図8に図示するように、球面レンズ
を100個加工すると、加工開始時からの曲率半径(ニ
ュートン本数)のズレ量は1.4μm程度の変化をして
しまい、安定して同じ曲率半径の球面レンズを生産し続
けることが困難であった。
【0007】すなわち、前述のように製作された従来の
研磨工具においては、レンズ球面に当接する工具球面の
中心を基準としてできる異なった距離にある各輪帯上に
おける研磨シートの厚さに差が生じ、その結果として、
弾性や反発力等に部分的に差が出てしまうため、研磨加
工された被加工物において安定した曲率半径が得られな
いという問題点があった。
【0008】そこで、本発明は、上記の従来技術の有す
る未解決の課題に鑑みてなされたものであって、工具製
作完了時(工具として被加工物の研磨加工に使用できる
状態)に研磨シートの厚さが均一になるように、工具基
体の曲率半径を設定しかつ研磨シートを工具基体に貼り
付ける際の押圧力を適宜設定することにより、研磨加工
時に安定した曲率半径を得ることができる研磨工具の製
作方法を提供することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の研磨工具の製作方法は、被加工物の研磨加
工に使用される工具であって工具基体に研磨シートを貼
り付けて構成される研磨工具の製作方法において、被加
工物の曲率半径と工具基体の曲率半径の差が使用する研
磨シートの厚さよりも小さくなるように前記工具基体の
曲率半径を設定し、前記研磨シートを前記工具基体に貼
り付ける際に適宜設定した押圧力をもって貼り付け、そ
して、前記工具基体に貼り付けた前記研磨シートを所定
量削り取って所定の曲率半径を持つ研磨工具を製作する
ことを特徴とする。
【0010】本発明の研磨工具の製作方法においては、
研磨工具製作完了時においては、被加工物の球面に当接
する工具球面の中心を基準としてできる異なった距離に
ある各輪帯上における研磨シートの厚さが均等になるよ
うに製作することが好ましい。
【0011】そして、本発明の研磨工具の製作方法にお
いては、研磨シートを工具基体に貼り付ける際に加える
押圧力は、40〜60kgf/cm2 であることが望ま
しい。
【0012】また、本発明の研磨工具の製作方法は、球
面レンズを研磨加工する研磨工具の製作に好適である。
【0013】
【作用】本発明によれば、研磨工具の製作に際して、工
具基体の曲率半径および研磨シートを工具基体に貼り付
ける際の押圧力を適宜設定することにより、被加工物で
あるレンズ球面に当接する工具球面の中心を基準として
できる異なった距離にある各輪帯の研磨シートの厚さを
均等にすることができる。したがって、被加工物に当接
する研磨シートの弾性や反発力をいずれの部位において
も一定とすることができ、被加工物を安定して研磨加工
でき、被加工物の曲率半径を安定して得ることができ
る。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。
【0015】(実施例1)図1は、本発明の研磨工具の
製作方法に基づいて研磨シートの厚さを均等化した凸形
状の研磨工具の概略図で、図1の(a)は研磨工具の断
面図であり、同(b)はその一部分の拡大断面図であ
る。図2は、本発明に基づいて工具基体に研磨シートを
適性押圧によって貼り付けた時の断面図である。
【0016】図1に図示する研磨工具は、被加工物とし
ての凹形状の球面レンズを研磨する凸形状の工具であ
り、1は工具基体、2は発泡ポリウレタン製の研磨シー
ト、Rは被加工物としての球面レンズを形成する曲率半
径、rは工具基体1の曲率半径である。この研磨工具
は、工具基体1に発泡ポリウレタン製の研磨シート2を
貼り付けた後に、レンズ球面に当接する工具球面の中心
Pを基準としてできる異なった距離にある各輪帯の研磨
シート2の厚みt01、t02、t03が全て同一またはこれ
に限りなく近くなるように、ダイヤモンド砥粒の入った
工具等により曲率半径を創成した状態であって、球面レ
ンズの研磨加工に使用する前の状態(すなわち、工具製
作完了時)を図示する。
【0017】次に、このような研磨工具を製作する方法
について説明する。工具基体1の曲率半径rは、レンズ
球面に当接する工具球面の中心Pを基準としてできる異
なった距離にある各輪帯の研磨シート2の厚みt01、t
02、t03が全て同一またはこれに限りなく近くすること
ができるようにするために、次の関係式(1)を満足す
るように設定する。
【0018】 r=被加工物を形成するための曲率半径R−{(研磨シートの厚さt)−(研 磨工具曲率半径創成時の除去量tc)} ……(1) これを一具体例を挙げて説明すると、被加工物の形状が
凹(工具形状は凸)であり、その曲率半径Rが5mm、
使用する研磨シートの厚さtが0.5mm、ダイヤモン
ド砥粒の入った工具等によりレンズ球面と当接する研磨
シート面を削り取る量tcを0.05mmとする時、工
具基体1の曲率半径rは、 r=5−(0.5−0.05)=4.55mm と設定する。
【0019】次いで、前述したように所定の曲率半径に
形成された工具基体1に対して厚さt(=0.5mm)
の研磨シート2を貼り付ける。そして、加工する曲率半
径と同じ曲率半径で反対の形状(研磨工具が凸であれば
凹形状)を有する押し具を用いて、前述したように所定
の曲率半径rに形成された工具基体1に厚さ0.5mm
の研磨シート2を適宜設定された押圧力をかけて貼り付
ける。すると、研磨シート2は、図2に図示するよう
に、工具曲面の中心P1 に近い輪帯ほど潰されずに研磨
シート2が厚い状態となり、すなわち、t11>t12>t
13の関係となる。
【0020】このように研磨シート2を貼り付けた研磨
工具をレンズの研磨加工に使用するには、研磨シート表
面のうねりを取り、表面が研磨加工に適した状態にする
必要があり、従来より、ダイヤモンド砥粒の入った工具
等によりレンズ球面に当接する研磨シート面を削り取っ
ている。本実施例では、研磨シートの除去量(tc)は
0.05mm程度が必要であり、より適正な許容範囲
は、0.05±0.02mmである。なお、レンズ球面
に当接する研磨シート面をダイヤモンド砥粒の入った工
具等を用いて数十μm削り取って曲率半径を創成する際
にバラツキが生じやすいために、本実施例では上部のよ
うに許容範囲を設定した。そこで、図2に図示する状態
にある研磨シート2を約0.05mm削り取ると、図1
に図示するように、レンズ球面に当接する工具球面の中
心Pを基準としてできる異なった距離にある各輪帯の研
磨シート2の厚さt01、t02、t03が全て同一またはこ
れに限りなく近いものになる。
【0021】図3は、研磨シートを工具基体に貼り付け
る時の押圧力と研磨シートの除去量の影響による研磨加
工時の安定性の関係を実験した図表である。図3に示す
図表は、縦軸に被加工物である球面レンズ100個研磨
加工後の研磨工具の曲率半径変化(球面レンズの曲率半
径変化)、横軸に研磨シート除去量を取り、研磨シート
を工具基体に貼り付ける時の単位面積当たりの圧力につ
いて表したグラフであり、被加工物である球面レンズ1
00個研磨加工後の曲率半径変化量の許容範囲を加工開
始時から±1μmとすると、その求めている変化量と前
述した研磨シートの除去量とで各辺が構成される四角領
域Sの範囲内に収まるように、工具基体に研磨シートを
貼り付ける際の単位面積当たりの圧力を決定することが
できる。
【0022】図4は研磨工具の斜視図であり、研磨工具
の曲率半径の球心点Oと工具曲面中心点Pを結ぶ線を中
心として、レンズ球面に当接する工具球面へ伸びる直線
で研磨工具の球心点Oよりの角度θが60度の時に形成
される部分の研磨工具の面積に対し、50kgf/cm
2 の押圧により研磨シートを工具基体に貼り付けるのが
最適であった。なお、適性とされる押圧力の許容範囲は
40〜60kgf/cm2 である。これは、図3の図表
から、球面レンズ100個研磨加工後の曲率半径変化量
を加工開始時から±1μmを求める場合に、その求めて
いる変化量と前述した研磨シートの除去量とで各辺が構
成される四角領域Sの縦軸の範囲内に収まるように、工
具基体に研磨シートを貼り付ける際の単位面積当たりの
圧力を決定した。また、研磨工具全体の角度が60度未
満のときには工具面全体の面積に対して前記押圧力とな
るように適宜設定する。
【0023】以上のように、研磨工具の製作に際して
は、先ず、工具基体1の曲率半径rを、前述した式
(1)を満足するように設定し、すなわち、被加工物を
形成する曲率半径Rと工具基体1の曲率半径rの差が使
用する研磨シート2の厚さtよりも小さくなるように工
具基体1の曲率半径rを設定し、この工具基体1に厚さ
tの研磨シート2を適宜設定した押圧力(40〜60k
gf/cm2 )をもって貼り付ける。その後、研磨シー
ト2を所定量(0.05±0.02mm)削り取って、
所定の曲率半径Rを持つ研磨工具を製作する。このよう
に製作された研磨工具においては、図1に図示するよう
に、レンズ球面と当接する工具球面の中心Pを基準とし
てできる異なった距離にある各輪帯の研磨シート2の厚
さt01、t02、t03は全て同一またはこれに限りなく近
いものになる。
【0024】図5は、本発明に基づいて製作された研磨
工具によって研磨加工を行ったときの被加工物である球
面レンズの曲率半径の加工数に対する変化を図表化した
ものであり、加工数n=100個に対し、加工開始時か
らの曲率半径の変化量は0.35μm程度に抑えること
ができた。
【0025】(実施例2)次に、図6の(a)および
(b)を参照して、被加工物である球面レンズ形状が凸
形状であり、工具形状が凹形状の場合を例にとって説明
する。図6は、本発明の研磨工具の製作方法に基づいて
研磨シートの厚さを均等化した凹形状の研磨工具の概略
図で、図6の(a)は研磨工具の断面図であり、同
(b)はその一部分の拡大断面図であって、ダイヤモン
ド砥粒の入った工具等により曲率半径を創成した状態で
あって、レンズの研磨加工に使用する前の状態の断面図
である。
【0026】図6において、1aは工具基体、2aは発
泡ポリウレタン製の研磨シート、Raは被加工物(本実
施例における球面レンズの形状は凸形状)を形成する曲
率半径、raは工具基体1aの曲率半径であり、レンズ
球面に当接する工具球面の中心Paを基準としてできる
異なった距離にある各輪帯の研磨シート2aの各厚さt
a1、ta2、ta3が全て同一またはこれに限りなく近くす
ることができるようにするために、工具基体1aの曲率
半径raは、次の関係式(2)が満足されるように設定
する。
【0027】 ra=被加工物を形成するための曲率半径Ra+{(研磨シートの厚さta) −(研磨工具曲率半径創成時の除去量tc)} ……(2) これを一具体例を挙げて説明すると、被加工物の形状が
凸であり、その曲率半径Raが5mm、使用する研磨シ
ート2aの厚さtaが0.5mm、ダイヤモンド砥粒の
入った工具等によりレンズ球面に当接する研磨シート面
を削り取る量tcを0.05mmとした時の工具基体1
aの曲率半径raは、 ra=5+(0.5−0.05)=5.45mm と設定する。
【0028】そして、前述した実施例1と同様に、所定
の曲率半径raに形成された工具基体1aに所定の厚さ
taを有する研磨シート2aを設定された押圧力をもっ
て貼り付け、ダイヤモンド砥粒の入った工具等によりレ
ンズ球面に当接する研磨シート面を所定の量だけ削り取
ることにより、所定の曲率半径Raを持つ研磨工具を製
作することができ、レンズ球面に当接する工具球面の中
心を基準としてできる異なった距離にある各輪帯の研磨
シートの厚さta1、ta2、ta3を均等にすることができ
る。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の研磨工具
の製作方法によれば、研磨工具製作に際して、工具基体
の曲率半径と研磨シートを工具基体に貼り付ける際の押
圧力を適宜設定することにより、被加工物であるレンズ
球面に当接する工具球面の中心を基準としてできる異な
った距離にある各輪帯の研磨シートの厚さを均等にする
ことができ、被加工物の曲率半径を安定して得ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の研磨工具の製作方法に基づいてレンズ
球面に当接する工具球面の中心を基準としてできる異な
った距離にある各輪帯上において研磨シートの厚さを均
等化した凸形状の研磨工具の概略図であり、(a)は研
磨工具の断面図であり、(b)はその一部分の拡大断面
図である。
【図2】本発明の研磨工具の製作方法に基づいて工具基
体に研磨シートを適性な押圧によって貼り付けた時の断
面図である。
【図3】研磨シートを工具基体に貼り付ける時の押圧力
と研磨シートの除去量の影響による研磨加工時の安定性
の関係を実験した図表である。
【図4】本発明に基づく研磨工具の斜視図である。
【図5】本発明に基づいて製作された研磨工具を用いて
被加工物である球面レンズを研磨加工を行ったときの球
面レンズの曲率半径の加工数に対する変化を表した図表
である。
【図6】本発明の研磨工具の製作方法に基づいてレンズ
球面と当接する工具球面の中心を基準としてできる異な
った距離にある各輪帯上において研磨シートの厚さを均
等化した凹形状の研磨工具の概略図であり、(a)は研
磨工具の断面図であり、(b)はその一部分の拡大断面
図である。
【図7】従来の凸形状の研磨工具の概略図であり、
(a)は研磨工具の断面図であり、(b)はその一部分
の拡大断面図である。
【図8】従来の研磨工具を用いて被加工物である球面レ
ンズを研磨加工した時の被加工物の曲率半径の加工数に
対する変化を表した図表である。
【符号の説明】
1、1a 工具基体 2、2a 研磨シート r、ra 工具基体の曲率半径 R、Ra 被加工物を創成するための曲率半径 t(t01…、t11…、ta1…) 研磨シートの厚さ O、Oa 工具基体の曲率半径の球心点 P、Pa レンズ球面に当接する工具球面の中心点

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被加工物の研磨加工に使用される工具で
    あって工具基体に研磨シートを貼り付けて構成される研
    磨工具の製作方法において、被加工物の曲率半径と工具
    基体の曲率半径の差が使用する研磨シートの厚さよりも
    小さくなるように前記工具基体の曲率半径を設定し、前
    記研磨シートを前記工具基体に貼り付ける際に適宜設定
    した押圧力をもって貼り付け、そして、前記工具基体に
    貼り付けた前記研磨シートを所定量削り取って所定の曲
    率半径を持つ研磨工具を製作することを特徴とする研磨
    工具の製作方法。
  2. 【請求項2】 研磨工具製作完了時において、被加工物
    の球面に当接する工具球面の中心を基準としてできる異
    なった距離にある各輪帯上における研磨シートの厚さが
    均等になるように製作することを特徴とする請求項1記
    載の研磨工具の製作方法。
  3. 【請求項3】 研磨シートを工具基体に貼り付ける際に
    加える押圧力は、40〜60kgf/cm2 であること
    を特徴とする請求項1または2記載の研磨工具の製作方
    法。
  4. 【請求項4】 被加工物が球面レンズであることを特徴
    とする請求項1ないし3のいずれか1項記載の研磨工具
    の製作方法。
JP10259378A 1998-08-28 1998-08-28 研磨工具の製作方法 Pending JP2000071154A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10259378A JP2000071154A (ja) 1998-08-28 1998-08-28 研磨工具の製作方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10259378A JP2000071154A (ja) 1998-08-28 1998-08-28 研磨工具の製作方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000071154A true JP2000071154A (ja) 2000-03-07

Family

ID=17333307

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10259378A Pending JP2000071154A (ja) 1998-08-28 1998-08-28 研磨工具の製作方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000071154A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016006741A1 (de) * 2016-06-06 2017-12-07 Schneider Gmbh & Co. Kg Werkzeug, Vorrichtung und Verfahren zum Polieren von Linsen

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016006741A1 (de) * 2016-06-06 2017-12-07 Schneider Gmbh & Co. Kg Werkzeug, Vorrichtung und Verfahren zum Polieren von Linsen
CN109414795A (zh) * 2016-06-06 2019-03-01 施耐德两合公司 用于抛光透镜的工具、装置及方法
US11890712B2 (en) 2016-06-06 2024-02-06 Schneider Gmbh & Co. Kg Tool, device, and method for polishing lenses

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5897424A (en) Renewable polishing lap
TW541225B (en) Polishing pad and system
US6030280A (en) Apparatus for holding workpieces during lapping, honing, and polishing
KR102127547B1 (ko) 금속제 연마 패드 및 그 제조 방법
JP3787457B2 (ja) 研磨工具
JP2004179014A (ja) プラズマ加工方法及び装置
US6447379B1 (en) Carrier including a multi-volume diaphragm for polishing a semiconductor wafer and a method therefor
JP2007012918A (ja) 研磨ヘッド
JP2008511983A (ja) 化学機械研磨のためのリテーニングリング
JP2018006573A (ja) 静電チャック及びその製造方法並びに静電チャックの再生方法
KR20170014396A (ko) 곡면 연마가 가능한 연마패드
US7029386B2 (en) Retaining ring assembly for use in chemical mechanical polishing
JP2000071154A (ja) 研磨工具の製作方法
US6386957B1 (en) Workpiece holder for polishing, method for producing the same, method for polishing workpiece, and polishing apparatus
JP2021132102A (ja) 半導体ウェーハの製造方法
JPH08274285A (ja) Soi基板及びその製造方法
JPH11188590A (ja) エッジポリッシング装置
KR102051569B1 (ko) 진공척부재의 제조방법 및 그에 의해 제조된 진공척부재
JP2001054862A (ja) 研磨用ヤトイとそれを用いた曲面研磨方法
JP2002126986A (ja) レンズ加工方法
JPS6351824B2 (ja)
JP5258484B2 (ja) レンズの研磨装置及び非球面用研磨皿
US6638146B2 (en) Retention plate for polishing semiconductor substrate
US20090036030A1 (en) Polishing head and chemical mechanical polishing process using the same
JP2669313B2 (ja) 球面加工装置

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040114

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040721